为适应新经济催生的新技术、新业态、新模式和新产业需求，“新工科”应时而生。对“新工科”的背景、使命、任务和内容的深入分析，可以总结出“新工科”的若干基本特征，即：创新性、前瞻性、交叉性、多样性、发展性和引领性。“新工科”不是对新经济的被动适应，而是基于对支撑未来经济社会发展的前瞻性思考后做出的主动响应。在以信息技术为先导的新经济业态下，产业交叉融合日益广泛，原有的服务于特定产业的专门工程技术人才已经不能满足新兴产业的需求，需要交叉知识背景的复合型工程技术人才[1]。各高校结合自身人才培养基础、资源和定位，以及主要服务的行业、产业和地域对象探索多样化的培养模式，培养多样化的工程技术人才，实现人才的精准培养与供给成为一种必然的选择。“新工科”的创新性、前瞻性、交叉性、多样性、发展性和引领性特征的提出，对于正处在萌芽发展阶段的“新工科”明晰方向、凝聚共识具有重要的参考价值[2]。
本文基于OBE理念（outcome based education）来探讨新工科教育教学实践，以满足战略新兴产业对人才的需求。OBE直译为成果导向教育，是指基于学习产出的教育模式，从20世纪80年代发展至今，已成为美国、加拿大和英国等国家教育改革的主流理念。我国教育部以OBE理念为基础发起了卓越工程师教育培养计划、工程教育专业认证和新一轮的高等院校审核评估，以实际工程应用为导向，满足行业人才需求为目标，注重对学生学习成果的评价，引导教师不断完善教学方法，培养了大批应用型创新工程人才。
一、OBE理论简介
（一）研究方法
OBE教育理念是应用于工程教育领域的著名理论，以预期学习产出为中心，组织、实施和评价教育的结构模式，强调教育是一种能力培养、能力训练和能力创新的过程，以学生为中心、以成果为导向，引导人才培养方案持续改进[3]。OBE理念以学习成果为导向，要求整个教学体系，包括教学过程、教学评价等，都要依据教学目标或学习成果的要求，以使提升教学质量整个过程更具可操作性，见图1。
图1 OBE教学理念图
（二）教学特点
（1）教学方式
由课堂“教师中心型”转向“上下联动型”教学活动，是教师＂教＂与学生＂学＂之间互动的过程，需要两个主体之间上下联动来获得更优的学习成果[4]。教师在教学设计过程中分为三个阶段：在教学活动开始之前的教学内容、方式等的设计，这是传统工程教学中常用的教学设计，也是当前仍旧需重视的方式；在教学活动进行中，实时关注学生短时学习成果，以成果分析来调整上下之间的互动方式以及互动内容；教学活动后根据学生课程整体学习成果，来调整下一个单元课程的教学方式。通过对学生学习成果的动态评估，来及时调整教师的教学方式，有利于实现教师教学活动前、中、后整个教学过程“动”起来。以合作学习模式促进师生互动。
（2）教学环境
教学由“面对面型”转向“多元立体型”传统工程教育教学活动多以课堂“面对面”教学出现，而这种单一的方式难以匹敌听力、视力、智力多管齐下虚实结合的“混合型”教学效果。因此，实现向“多元立体型”教学转变需做到探索混搭学习新方式[5]。如“互联网+”时代，在面对面教学的基础上，可以实现与在线教学的有机结合，充分发挥各自教学优势，更好地提高学习成果。构建立体教学环境。传统教学环境空间多在教室之内，而随着互联网等技术的蓬勃发展，可在传统教室之外，充分利用移动学习设备，突破在时间、空间边界上的限制，实现教学环境的立体构建。如建立学习社区，建立师生互动的平台等多元的教学环境；再如实习基地与课堂之间，通过在线链接，实现理论课堂与实践训练的无缝链接。
（3）教学资源供给方式
由单一供给向协同供给教学资源转变工程教育重实践，新工科教育要妥善处理好理论教学与实践教学间的关系。改变现在教师课堂教学独大，实践教学流于形式的现状，必须做到向教学资源多元协同供给的转变。校企合作是“大学内在发展逻辑和社会需求在协同发展中寻求共赢的过程”。但当前人才培养过程中，其他主体如企业、科研院所等参与流于形式，积极性与深度都不高，多元主体协同育人效果不令人满意。要扭转现状，吸引企业、行业深入参与高校人才培养，就必须改变等、靠、要的旧观念，扭转“教育理念跟不上教育对象的新变化”的现状。具体来说要做到：第一，以教师为主体，以行业、企业人才为辅助，构建理论课的协同教学模式。第二，以行业、企业人才为主体，以教师为辅助，构建专业实践教学中的协同育人[6]。
二、课程教学中存在问题
《建筑给水排水工程》课程是高等学校给排水科学与工程专业核心必修课，该课程包括水力学、泵与泵站、工程制图等内容，与工程管理、水工艺设备等知识有着密切的联系，将理论知识应用于工程设计实践，有助于培养学生的工程设计实践能力、创新意识和科学素养，为提高后续工作能力打下坚实基础。受地方高校场所经费、师资等条件限制，建筑给水排水课程主要存在教学内容过时、教学手段单一、设计实践环节缺失、师资队伍配套参差不齐等问题。如何改革传统的教学模式，提高学生的综合能力是我们需要重点关注的问题。
首先，专业实践课程体系严重缺失。这些问题体现出人们对建筑给排水课程及其实践课程的重视极其不足。一方面，人们没有充分认识到建筑给排水对于给排水专业的重要作用和地位。另一方面，在总学分和总课时有限条件下，基础课、专业基础课、专业课等在课时分配上相互竞争，以及理论课程和实践课程之间的矛盾，这些都是导致目前建筑给排水课程实践环节缺失的重要原因[7]。
其次，课程设计和毕业设计是实践课程体系重要的组成部分，是培养大学生综合运用知识进行分析和解决工程问题、熟悉和掌握工程设计规范及手册的有效手段。然而，当前课程设计和毕业设计却偏重于强调一人一题，独立完成设计任务。但现实是学生将来走出校门进入工作岗位，除了社会分工，工程工作更需要不同工种配合和团队合作。现有的做法虽然在避免学生抄袭、强化任务完成的独立性等方面得到加强，但很显然这种做法一定程度上限制或弱化了实践环节在团队合作意识培养中的作用，不利于工科大学生综合能力的培养，需要改进[8]。此外，当前毕业设计以及课程设计的指导老师配置模式基本是一名教师对多名学生，因此教师指导学生的课程设计或毕业设计的质量也就受指导老师知识结构、能力和经验影响或波动性很大，加上学生在知识、能力等方面的个人差异和需求，单一教师指导难以达到相应的教学目的，存在一定缺陷。
再次，同其他大多数工程专业课程一样，建筑给排水课程在教学内容上知识点相对多而散，在教学内容上知识点如何取舍，以及知识点讲解深度如何把握，则仍存在一定困难。此外，随着新技术及新方法的出现，建筑给排水工程技术在工程实践中不断得到发展和更新，因此，教学内容也应与时俱进，理应做相应更新。具有国际化视野是高等工程教育专业认证的基本要求之一，掌握一定的专业英语知识是其基础，而传统给排水专业的专业英语中教学内容却很少涉及建筑给排水工程[9]。因此，如何在现有的建筑给排水课程教学中补充专业英语学习也亟待解决。
最后，在教学方法上，近年来工程教育领域人们极力推广基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习和基于项目的参与式学习等，以期改变传统接受式教学方法容易忽略学生主体地位、忽视学生个人需求的缺点。然而现实问题是现有的教学条件尚不足以满足新教学方法的实施。这是因为新教学方法的实施一般需要小班化教学，也需要教师花费更多的时间和精力去准备相关资源和材料，更需要相关硬件条件的支撑[10]。所以，新方法实施困难重重。值得注意的是，在提倡新教学方法的同时，传统教学方法如讲授法等不应当被偏废，不能盲目一味求新，这是因为讲授法在大幅度提高课程教学的效率及充分发挥教师自身的引导作用等方面具有优势。
三、具体改革措施
（一）加强实践课程建设
工程的本质是实践，OBE理念基于此而生。一个缺乏工程实践教育和培养的毕业生是不能胜任将来工作岗位的工作的。因此，重视和开展工程实践教育是工程教育最本质的内涵，是工程教育得以合格的基本前提。鉴于建筑给排水课程尤其实践课程的重要作用，首先在课程体系上积极推进如下几项改革措施：
（1）优化给排水专业课程体系，删除或缩减部分选修课程及专业课程理论教学，增设3周建筑给排水课程设计实践环节。
（2）规范认识实习认识内容，兼顾建筑给排水工程实践内容，丰富认识实习内容。
（3）加强专业实验室给排水工程实践和实验平台的建设。
（二）强化教学及设计团队体系构建
鉴于传统教师单一教学、学生单一完成课程设计和毕业设计任务的模式存在的不足，从教和学两个角度提出基于教学团队及设计团队的课程设计及毕业设计模式。结合师资队伍的特点，组建4~6 人的建筑给排水课程设计教学团队，团队成员由教学实践经验丰富的老教师，理论功底扎实、工程领域研究成果丰硕的中青年骨干，善于学习、勇于创新的青年教师组成。团队成员之间的优势互补和合理搭配将有利于团队成员之间的分工、交流、合作和互助，有利于促进专业师资队伍建设并一定程度上缓解指导教师力量不足等问题，并最终为建筑给排水课程设计及暖通专业毕业设计教学质量的提高创造有利条件。以3~4 人为一小组构建建筑给排水课程设计团队，团队总体设计任务为给一栋完整建筑设计给水排水工程。首先设计团队合作完成方案论证和技术分工，然后每位成员分别完成建筑给水工程、建筑排水工程、建筑消防工程等其中某一项工程，最后作为团体共同完成工程图纸综合布线、工程量计算和概预算工作。相比过去采用单人独立完成设计任务的模式，设计团队由于采用分工和合作模式，工作量大大增加，设计内容覆盖面更广，设计方案更加科学合理，设计深度进一步得到提升。更重要的是通过团队合作完成任务，每个成员在组织管理、技术交流和团队合作的能力得到锻炼。
（三）重视课外学习，实现课堂与课外相结合
在有限的课堂教学学时及教学条件下，内涵丰富的教学目标可能难以全通过课堂教学来实现。此外，课堂教学通常很难做到满足每个学生的个性化需求。通过课外学习可以弥补课堂教学这些不足，因此可以通过课外自由实践学习来弥补现有课程体系下实践教学环节的不足。鼓励学生利用课外时间开展周围建筑的给排水形式、系统结构组成及布置等实践调研活动，理论知识和工程实践的有机结合不仅可以增强学生对建筑给排水工程的感性认识，激发学习兴趣，还可促进学生在实践中发现问题、分析问题的能力。为鼓励学生课外学习，将课外实践调研报告按总分20%的比例计入平时成绩。
（四）更新教学内容
目前本课程选用的教材为王增长主编的《建筑给水排水工程》，该教材内容丰富、结构严谨。然而，正是由于内容丰富，如果完全讲授完通常需要80-100学时，而建筑给排水课程总学时限制在64学时，因此在课堂教学讲授时需要对选用的教材内容进行合理选取，而不能面面俱到。结合专业培养目标，确定以建筑室内给水系统、消防给水系统、排水系统、雨水排水系统及热水系统为主要内容，建筑中水工程、特殊给水系统等仅做简单介绍，对选用教材内容进行一定缩减。再者，考虑专业英语内容的不足，在课程教学中推荐采用双语教学，并在考试中增加专业英语翻译能力的考核。
（五）以问题为导向、案例为核心组织课堂教学
传统教材内容组织通常先是基本概念、原理等知识介绍，然后才是工程设计例题及知识点练习题。如果完全照本宣科地讲授，通常效果欠佳。原因是工程专业知识点，尤其是规范条文类知识点多且散，加之规范条文背后的依据和原理，涉及知识面广而杂。因此，依据学以致用原则，以问题导向及工程案例为核心组织教学内容，遵循提出问题、分析问题和解决问题逻辑思维顺序组织课堂教学。教师首先布置问题或工程案例，然后组织学生带着问题自主查找进行探究式学习，了解相关知识点并尝试去分析和解决问题。值得注意的是，在学生自主学习过程中，重点在于尝试用知识分析和解决问题，以及发现或分析解决问题，并不强调对知识有透彻性的理解。最后，教师针对问题及涉及的知识点组织讨论及讲解。
四、结论
在“新工科”及工程教育专业认证背景下，基于OBE教学理念，以学生培养质量为中心，结合自身实际教学情况，针对性地开展了《建筑给水排水工程》教学改革研究。从专业课程体系、实践教学环节、教学内容及教学方法等角度提出优化课程体系，注重建筑给排水工程实践课程建设，构建基于教学及设计团队的课程设计及毕业设计体系，重视课外学习，科学合理选取和更新课程教学内容，以问题为导向、案例为核心组织课堂教学实现教学方法的改进等教学改革措施的探索，为实现新形势下高水平应用型本科院校的工程人才培养目标奠定基础。
参考文献：
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[10] 杲东彦，曹先齐，张东亮. 新形势下暖通专业建筑给排水课程的教学改革[J].求知导刊，2017(12)：120-121.
作者简介：程浩亮(1986–)，男，博士生，讲师，研究方向为水环境，E-mail：chenghaoliang678@163.com